Композиция для сохранения влаги в почвенном слое в зоне корневой системы посадочного материала

(51) МПК (2006) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ СОХРАНЕНИЯ ВЛАГИ В ПОЧВЕННОМ СЛОЕ В ЗОНЕ КОРНЕВОЙ СИСТЕМЫ ПОСАДОЧНОГО МАТЕРИАЛА(71) Заявитель Копытков Владимир Владимирович(72) Автор Копытков Владимир Владимирович(73) Патентообладатель Копытков Владимир Владимирович(56)1707052 1, 1992.2189382 2, 2002.00/34413 1. КОПЫТКОВ В.В. и др. Медленнодействующие удобрения и композиционные полимерные материалы в лесном хозяйстве. - Минск, 2007. - С.119. КОПЫТКОВ В.В. и др. Материалы. Технологии. Инструменты. - 2006. Т. 11. -1. - . 74-77.(57) Композиция для сохранения влаги в почвенном слое в зоне корневой системы посадочного материала, содержащая натриевую соль карбоксиметилцеллюлозы, полиакриламид, торф, воду, горчицу и при необходимости соли кобальта, никеля, молибдена, меди,марганца, калия и цинка при следующем соотношении компонентов, мас.натриевая соль карбоксиметилцеллюлозы 20,0-92,1 полиакриламид 0,8-7,7 торф 0,1-34,43 вода 0,1-42,0 соли кобальта 0-0,21 соли никеля 0-0,21 соли молибдена 0-0,21 соли меди 0-0,21 соли марганца 0-0,21 соли калия 0-0,21 соли цинка 0-0,21 горчица остальное. Изобретение относится к сельскому и лесному хозяйствам и может быть использовано для удержания влаги в почвенном слое, тем самым защищая корневые системы растений от иссушения, и обеспечения необходимыми элементами питания в виде солей металлов в зоне корневых систем посадочного материала с целью увеличения приживаемости и более интенсивного роста растений после посадки. Известен состав для защиты посадочного материала растений от иссушения, содержащий низкомолекулярный полиэтилен (80,0-83,0 мас. ), полипропилен (15,0-18,0 мас. ), фотосенсибилизатор - 2,2-бис-(1,1-диэтилферроценил)пропан (0,1-0,2 мас. ), пигмент яркозеленый антрахинновый (0,7-0,8 мас. ), полиэтиленовый воск (до 100 мас.) а.с. СССР 1153403, МПК 5 А 01 3/00, 1996. 12227 1 2009.08.30 Недостатком данного изобретения является наличие в составе трудноразлагаемого в почве полиэтилена и сложных химических соединений, загрязняющих почву. Также для лучшей приживаемости используют алкениловые (аллиловый и кротиловый) эфиры этиленхлоргидрина. По данной технологии сеянцы в период интенсивного роста опрыскивают раствором препарата, что способствует получению посадочного материала с мощной корневой системой и улучшает приживаемость и развитие растений патент СССР 1681751, МПК 7 А 01 3/00, 1991). Такие работы требуют значительных затрат, эффект от использования которых соизмерим со стоимостью раствора. Существует ряд композиций в твердой форме, также предназначенных для удержания влаги. Так, известна композиция на основе полимеризованной акриловой кислоты, которая позволяет достичь влагоудерживающей способности до 1290 грамм жидкости на грамм композиции патент России 2074200, МПК 7 С 08 22/06, 1997. Также считаются перспективными композиции на основе набухающих глинистых минералов патент Финляндии 971616, МПК 01 3/00, А 23 В 7/154, 1998 и патент Росси 2163224, МПК 7 С 01 В 33/40, 1999. Также известны покрытия на основе воскового материала патент 8900381,МПК 01 3/04, А 23 В 7/16, 1990. Недостатками вышеперечисленных композиций в твердой форме является их высокая стоимость, что связано с необходимостью использования при синтезировании таких материалов высокой температуры или гамма-излучений. Также известен состав в виде водного раствора альгината натрия с бурой, казеином,борной кислотой и микроэлементами а.с. СССР 1456060, МПК 5 А 01 7/06, 1989. Наиболее близким к заявляемому является состав, содержащий натриевую соль карбоксиметилцеллюлозы (1-12 мас. ), глину гончарную (3,1-16,5 мас. ), грунт для рассады овощных и декоративных культур (3-11 мас. ) и воду (остальное) патент РБ 9928 - прототип. Недостатком вышеперечисленных двух составов является большая удельная масса воды в них, что затрудняет их транспортировку. Такие составы необходимо транспортировать в герметичной таре. При транспортировке 1 тонны составов фактическая масса воды превышает 750 кг. Учитывая доступность воды на территории Республики Беларусь,транспортировка такого состава по ее территории экономически не рационально. Задачей заявляемого технического решения является увеличение приживаемости и более интенсивного роста растений после посадки за счет удержания влаги в почвенном слое, которая защищает корневые системы растений от иссушения, и обеспечения необходимыми элементами питания в виде солей металлов в зоне корневых систем посадочного материала. Это достигается за счет использования водорастворимых полимеров, ингредиентов природного происхождения, солей металлов, инсектицида и воды. Также присутствие воды в меньших количествах, по сравнению с аналогом, не требует наличия герметичной тары, но при этом сохраняется возможность растворения и равномерного распределения по всему объему композиции солей металлов и инсектицида. Поставленная задача решается тем, что в композицию для сохранения влаги, содержащую полимеры, соли металлов, инсектицид, ингредиент природного происхождения и воду, вводят в качестве полимеров натриевую соль карбоксиметилцеллюлозы и полиакриламид, в качестве ингредиента природного происхождения - торф, в качестве солей металлов - соли кобальта, никеля, молибдена, меди, марганца, калия и цинка, в качестве инсектицида - горчицу в следующем соотношении, мас.натриевая соль карбоксиметилцеллюлозы 92,1-20,0 полиакриламид 7,7-0,8 соли кобальта 0,0-0,21 соли никеля 0,0-0,21 соли молибдена 0,0-0,21 соли меди 0,0-0,21 соли марганца 0,0-0,21 2 12227 1 2009.08.30 соли калия 0,0-0,21 соли цинка 0,0-0,21 торф 0,1-34,43 вода 0,1-42 горчица остальное. В качестве полимеров были выбраны натриевая соль карбоксилметилцеллюлозы (ТУ РБ 00204056.150-98) и полиакриламид (ТУ 6-01-1049-92), которые обладают высокими флокулирующей и влагоудерживающей способностями, а совместное их использование позволяет получать из геля на поверхностях (в том числе корневых системах растений) высокоэластичное покрытие с длительным временем растворения. Выбранные полимеры выпускаются, в том числе, и в виде гранул. При введении в почвенный слой полимеров ниже оптимального значения возникает большая вероятность образования в почвенном слое геля в недосягаемом для корневых систем пространстве, в результате чего снижается эффективность использования композиции. При введении полимеров выше оптимального значения образующийся в почвенном слое гель занимает все околокорневое пространство, что затрудняет доступ воздуха к корневым системам, и, как следствие, происходит угнетение роста растений. Для увеличения длительности времени удержания влаги вводили торф. Введение торфа выше оптимальных значений может привести к изменениюпочвенного слоя вблизи корневых систем, что негативно отражается на развитии растений. Для эффективной защиты и равномерного распределения частиц торфа между полимерами и солями его фракция не должна превышать 3 мм, что достигается за счет его просеивания через сито диаметром 3 мм. Выбранные нами соли являются источниками элементов питания и подходят для различного рода растений. Увеличение концентраций солей выбранных металлов приводит к их избытку в зоне корневых систем растений, следствием чего является замедление развития растений. В качестве инсектицида в композицию вводили экологически безопасную горчицу. При отсутствии воды все компоненты находятся в твердой форме, а следовательно, сама композиция обладает сыпучестью, следствием чего имеется возможность подсыпать композицию непосредственно к корневой системе при посадке. При наличии воды до 40 композиция становится высоковязким гелем, который можно транспортировать, например, по полю, на плоской поверхности, не боясь разноса ветром. При испарении влаги из геля получается полимерное покрытие, которое можно вкапывать вблизи ранее посаженных растений с целью впитывания ею из почвенного слоя и удержания доступной корневым системам влаги. В настоящее время натриевая соль карбоксиметилцеллюлозы применяется в пищевой промышленности, косметике, парфюмерии для получения моющих средств Бочек А.М. и др.// Журнал прикладной химии. - 2002. - Т. 75. -4. - С. 659-663. Полиакриламид входит в состав флокулянтов, загустителей, структурообразователей, коагулянтов Куренков В.Ф.,Хартан Х.Г., Лобанов Ф.И. // Журнал прикладной химии. - 2002. - Т. 75. -7. - С. 10571068 и используется нами как загуститель, который эффективно препятствует удалению влаги из зоны корневых систем гравитационными силами. Торф представляет собой смесь продуктов неполного превращения остатков наземных и болотных растений, видимых невооруженным глазом, с продуктами более глубокого превращения исходных растений, имеющими вид однородной аморфной массы Аронов С.Г., Нестеренко Л.Л. Химия твердых горючих ископаемых. - Харьков, 1960. - 371 с Агрономическая ценность торфа заключается в содержании зольных элементов, включающих в себя большинство известных элементов биосферы (в т.ч. кальций, калий, железо,около 40 микроэлементов) Инишева Л.И. и др. Агрономическая природа торфа. Химия растительного сырья. - 1998. -4. - С. 17-22. Соли выбранных металлов содержат легкодоступные для растений соответствующие металлы. Горчица - одно из самых сильных бактерицидных средств и великолепно эмульгирует жиры Нива Кубани 35, 2 сентября 2005. Горчица в виде порошка эффективно действует на листогрызущих насекомых. 3 12227 1 2009.08.30 В отличие от известных технических решений натриевая соль карбоксиметилцеллюлозы и полиакриламид применены нами для создания высоковязкого раствора непосредственно в зоне корневых систем растений за счет почвенной влаги. Для более длительного удержания влаги и увеличения питательных веществ вводили торф, который обладает гидроскопичностью. Все параметры определяли по общепринятым методикам. Физическое состояние композиции оценивали визуальным методом. Необходимость транспортировки в герметичной таре определяли по вязкости с использованием вискозиметра типа ВЗ-246. Если вязкость композиции была достаточна для вытекания из сопла с отверстием 4 мм, то для транспортировки необходима герметичная тара. Примеры составов и основные свойства прототипа и разработанной композиции приведены в таблице. Прототип и разработанная композиция для корневой системы растений Компоненты и свойства. Компоненты Натриевая соль карбоксиметилцеллюлозы Полиакриламид Глина гончарная Грунт для рассады овощных и декоративных культур Соли кобальта Соли никеля Соли молибдена Соли меди Соли марганца Соли калия Соли цинка Торф Горчица Вода Необходимость герметичной тары при транспортировке легко- высо- высо- высотеку- ковяз- ковяз- ковязчий кий кий кий гель гель гель гель Как видно из таблицы, транспортировка разработанной композиции возможна не в герметичной таре (композиция , -, ). Отсутствие в составе торфа при содержании воды на верхней границе способствует образованию легкотекучего геля (композиция ), в то же время наличие торфа и воды при концентрациях на верхней границе переводит композицию в высоковязкое состояние (композиция ), а при дальнейшем увеличении концентрации воды композиция переходит в водный раствор (композиция ). Наличие солей различных металлов и горчицы выше допустимых значений не приводит к изменению контролируемых параметров (композицияи ). Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4